[發明專利]測距方法和裝置

有效

• 申請號: 202010532844.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111596286B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 趙敏;孟羽;許波;李德勝;鄭雋一;張育銘
• 申請（專利權）人: 國創移動能源創新中心（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01S13/10
• 分類號: G01S13/10;G01S13/86;G01S15/10;G01S7/41;G01S7/539
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 姜曉鈺

本發明提供一種測距方法和裝置，所述方法包括：通過接收端的接收器接收發射端的發射器同時發射的第一探測波和第二探測波，其中，第一探測波與第二探測波具有不同的傳播速度；確定第一探測波到達接收器的時間；將接收器接收到的第二探測波轉換為方波，并根據方波的脈沖寬度對第二探測波進行識別，以確定第二探測波實際到達接收器的時間；根據第一探測波的傳播速度、第二探測波的傳播速度、第一探測波到達接收器的時間和第二探測波實際到達接收器的時間計算發射端與接收端之間的距離。本發明能夠大大提高測距精度，并且實現簡單，設備的安裝、操作也比較方便。

技術領域

本發明涉及距離檢測技術領域，具體涉及一種測距方法和一種測距裝置。

背景技術

在目前絕大多數的距離檢測方案中，超聲波技術應用廣泛，超聲波測距系統主要采用反射式測距法，通過多邊定位等方法確定物理位置。系統由一個主測距器和若干接收器組成，定位時，向接收器發射同頻率的信號，接收器接收后又反射傳輸給主測距器，根據回波和發射波的時間差計算出距離。但是，由于超聲波振動片的自身物理特性，會伴隨著余震的產生，對目標反射回來的超聲波產生干擾，同時受環境因素的影響，雜波等不確定因素較多，反射式來回時間差的測距方法使得誤差擴大，嚴重影響超聲波的測距效果。

也有部分距離檢測方案采用信號到達時間法，在信號的傳播速率已知的情況下，通過測量信號在發射端和接收端經過的時間來計算收發兩端的距離。這一方式的缺點在于，由于信號的傳遞速率大，微小的時間偏差會導致很大的距離計算誤差，因此需要用導線將發射器和接收器連接起來，嚴格同步時間，才能測量出信號的渡越時間，這就使得測距設備在布置過程中受導線影響，安裝位置受限，實際操作不便。

因此，亟需提出一種能夠提高距離檢測精度，并且實施結構簡單的測距方案。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種測距方法和裝置，能夠大大提高測距精度，并且實現簡單，設備的安裝、操作也比較方便。

本發明采用的技術方案如下：

一種測距方法，包括：通過接收端的接收器接收發射端的發射器同時發射的第一探測波和第二探測波，其中，所述第一探測波與所述第二探測波具有不同的傳播速度；確定所述第一探測波到達所述接收器的時間；將所述接收器接收到的所述第二探測波轉換為方波，并根據所述方波的脈沖寬度對所述第二探測波進行識別，以確定所述第二探測波實際到達所述接收器的時間；根據所述第一探測波的傳播速度、所述第二探測波的傳播速度、所述第一探測波到達所述接收器的時間和所述第二探測波實際到達所述接收器的時間計算所述發射端與所述接收端之間的距離。

所述第一探測波為無線電波，所述第二探測波為超聲波。

所述發射器集成無線電發射器和超聲波發射器，所述接收器集成無線電接收器和超聲波接收器。

根據所述方波的脈沖寬度對所述第二探測波進行識別，以確定所述第二探測波實際到達所述接收器的時間，具體包括：根據所述方波的上升沿和下降沿計算所述方波的當前脈沖寬度；實時將當前脈沖寬度與預設脈沖寬度進行比較；當當前脈沖寬度與預設脈沖寬度之間的誤差處于預設誤差范圍內時，將當前脈沖寬度對應的上升沿時刻作為所述第二探測波實際到達所述接收器的時間。

根據以下公式計算所述發射端與所述接收端之間的距離：

其中，L為所述發射端與所述接收端之間的距離，v1為所述第一探測波的傳播速度，v2為所述第二探測波的傳播速度，t1為所述第一探測波到達所述接收器的時間，t2為所述第二探測波實際到達所述接收器的時間。